湖北省部分学校2021-2022学年高二下学期物理3月联考试...

更新时间：2022-04-12 浏览次数：56 类型：月考试卷

一、单选题

1. 如图所示，在光滑水平面上有一轻质弹簧左端固定，右端与质量为m的小球相连，构成一个水平弹簧振子，弹簧处于原长时小球位于O点。现使小球以O点为平衡位置，在A、B两点间沿光滑水平面做简谐运动，关于这个弹簧振子做简谐运动的过程，下列说法正确的是（）

A . 小球经过平衡位置O时速度最大 B . 小球经过平衡位置O时加速度最大 C . 小球每次通过同一位置时的速度一定相同 D . 小球经过平衡位置O时振幅最小

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2. 如图所示，木块A和木块B用一根轻质弹簧连在一起静置于光滑水平地面上。一颗子弹水平射入木块A并立即留在其中，弹簧始终在弹性限度内，将子弹、木块A、木块B和弹簧看成一个系统，下列说法正确的是（）

A . 子弹和木块A相对静止以后，系统动量守恒，机械能守恒 B . 子弹和木块A相对静止以后，系统动量不守恒，机械能守恒 C . 从子弹进入木块A到子弹和木块A相对静止的过程中，系统动量不守恒，机械能守恒 D . 从子弹进入木块A到子弹和木块A相对静止的过程中，系统动量不守恒，机械能不守恒

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3. 手抓住绳的一端上下振动，产生沿绳传播的机械波，改变手的振动频率，某时刻的波形图如图所示，则下列说法正确的是（）

A . 随着手的振动频率改变，绳波的波长逐渐增大 B . 随着手的振动频率改变，绳波的波速逐渐增大 C . 随着手的振动频率改变，绳波的波速逐渐减小 D . 手的振动频率在逐渐增大

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4. 如图甲所示，在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动。产生的电动势随时间变化的规律如图乙所示。下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 时，金属线框平面与磁感线平行 B . 该交变电流的电动势的有效值为 $\text{[math]}$ C . 矩形金属线框平面与中性面的夹角为60°时，电动势的瞬时值为 $\text{[math]}$ D . 该交变电流的电动势的瞬时值表达式为 $\text{[math]}$

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5. 如图所示，匀强磁场的区域足够大，磁感应强度大小为B、方向水平向右，将一段 $\text{[math]}$ 圆弧形导体ab置于磁场中，圆弧的圆心为O，半径为r。现在导体ab中通以方向从 $\text{[math]}$ 的恒定电流I，则圆弧受到的安培力的方向和大小分别为（）

A . 水平向左， $\text{[math]}$ B . 垂直纸面向里， $\text{[math]}$ C . 垂直纸面向外， $\text{[math]}$ D . 垂直纸面向外， $\text{[math]}$

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6. 如图所示，质量为m的物体A放置在质量为M的物体B上，B与弹簧相连，它们一起在光滑水平面上做简谐运动，振动过程中A、B之间无相对运动，A的下表面与B的上表面间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ ，弹簧的劲度系数为k。若滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加速度大小为g，则该简谐运动的最大振幅为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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7. 如图甲所示，等边三角形金属框ACD的边长均为L，单位长度的电阻为r，E为CD边的中点，三角形ADE所在区域内有磁感应强度垂直纸面向外、大小随时间变化的匀强磁场，图乙是匀强磁场的磁感应强度B随时间t变化的图像。下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 时刻，穿过金属框的磁通量为 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 时刻，金属框内的感应电流由大变小 C . $\text{[math]}$ 时间内的感应电动势大于 $\text{[math]}$ 时间内的感应电动势 D . $\text{[math]}$ 时间内，A、E两点的电势差的绝对值恒为 $\text{[math]}$

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二、多选题

8. 下列说法正确的是（）

A . 当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸比波长大得多时，将发生明显的衍射现象 B . 刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象 C . 火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的鸣笛声频率将比声源发声的频率高 D . 在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大

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9. 为某地铁系统供电的变电站示意图如图所示，理想变压器原线圈两端连接有效值为35 kV的电源，两副线圈分别连接牵引电机和照明系统（连接牵引电机的副线圈简称副线圈1，连接照明系统的副线圈简称副线圈2），牵引电机的额定电压为1180V，照明系统的额定电压为220V，S为照明系统中的一条支路的开关。下列说法正确的是（）

A . S闭合后，副线圈2两端的电压减小 B . S闭合后，电源的输入功率增大 C . S闭合后，副线圈1中的电流比副线圈2中的电流增加得多 D . 原线圈和副线圈1的匝数之比为 $\text{[math]}$

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10. 一列简谐横波沿x轴正方向传播， $\text{[math]}$ 时刻波刚传播到 $\text{[math]}$ 的质点Q，波形图如图所示。已知 $\text{[math]}$ 的质点P连续两次位于平衡位置的时间间隔为0.2s。下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 时质点P位于波谷 B . $\text{[math]}$ 时质点Q第一次到达波峰 C . 此列波的传播速度是 $\text{[math]}$ D . 0~1s内，质点P通过的路程为1m

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11. 图为质谱仪的结构图，该质谱仪由速度选择器与偏转磁场两部分组成，已知速度选择器中匀强磁场的磁感应强度大小为B₁、电场强度大小为E，荧光屏PQ下方匀强磁场的方向垂直纸面向外，磁感应强度大小为B₂。三个质量均为m、电荷量不同的粒子沿竖直方向经速度选择器由荧光屏上的狭缝O进入偏转磁场，最终打在荧光屏上的S₁、S₂、S₃处，相对应的三个粒子的电荷量的绝对值分别为q₁、q₂、q₃ ， S₁、S₃间的距离为△x，忽略粒子所受的重力以及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（）

A . 三个粒子均带正电 B . 粒子进入偏转磁场的速度大小是 $\text{[math]}$ C . q₁<q₂<q₃ D . $\text{[math]}$

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三、实验题

12. 某实验小组在实验室用单摆做测定重力加速度的实验，实验装置如图甲所示。
1. （1）用游标卡尺测量摆球的直径，测量结果如图乙所示，则该摆球的直径为cm。
2. （2）关于本实验，下列说法正确的是____。
  
  A . 需要用天平称出小球的质量 B . 摆球应选用体积较小、质量较大的小球 C . 为了方便测量，摆球摆动的幅度越大越好 D . 测量周期时，应从摆球到达最低点时开始计时
3. （3）实验测出单摆完成n次全振动的时间为t，摆长为L，则计算重力加速度的表达式为g=。
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13. (2022高二下·湖南月考) 章俊同学用如图甲所示的实验装置来验证动量守恒定律。实验时他先让质量为m₁的入射小球A从斜槽上某一固定位置C由静止释放，小球A从轨道末端水平抛出，落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把质量为m₂的被碰小球B放在水平轨道末端，仍将小球A从位置C由静止释放，小球A和B碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，M、P、N为三个落点的平均位置，O点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图乙所示。
回答下列问题：
1. （1）小球A的半径应小球B的半径，小球A的密度应小球B的密度；（均选填“大于”、“等于”或“小于”）
2. （2）用刻度尺测量出小球落点的平均位置M、P、N到O点的距离之比为1：5：6，若碰撞过程中动量守恒，则小球A与小球B的质量之比为，两小球发生的是（选填“弹性”或“非弹性”）碰撞；
3. （3）某实验小组设计用如图丙所示装置来研究碰撞前后动能的变化，使小球从斜槽轨道滚下打在正对的竖直墙上，把白纸和复写纸附在墙上，记录小球的落点。使用质量为m₃的小球D和质量为m₄的小球E进行实验，其他操作重复验证动量守恒定律实验时的步骤。M′、P′、N′为竖直记录纸上三个落点的平均位置，小球静止于水平轨道末端时球心在竖直记录纸上的水平投影点为O′，测得O′M′=y₁ ， O′P′=y₂、O′N′=y₃ ，在实验误差允许范围内，若满足关系式（用题中涉及的物理量符号表示），则可认为碰撞前后两球的总动能相等。
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四、解答题

14. 如图所示，某种透明物质制成的直角三棱镜 $\text{[math]}$ ，其中 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，一束光线在纸面内垂直 $\text{[math]}$ 边射入棱镜，光线进入棱镜后射到 $\text{[math]}$ 边的E点，发现光线刚好不能从 $\text{[math]}$ 边射出。已知 $\text{[math]}$ 的长度为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的长度为 $\text{[math]}$ ，光在真空中的传播速度为c，取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）光线从 $\text{[math]}$ 边首次射出时折射角r的正弦值；
2. （2）光从射入棱镜到首次射出棱镜所用时间t。
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15. 如图所示，平面直角坐标系 $\text{[math]}$ 中，第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限 $\text{[math]}$ 之间的区域内存在垂直平面向外的匀强磁场，一质量为m、电荷量为 $\text{[math]}$ 的带电粒子以初速度 $\text{[math]}$ 从y轴上 $\text{[math]}$ 点沿x轴正方向开始运动，经过电场后从x轴上的Q点进入磁场，粒子在Q点的速度方向与x轴的夹角 $\text{[math]}$ 。一段时间后，粒子从磁场的下边界的M点（图中未画出）离开磁场，粒子在M点的速度方向与x轴的夹角仍为37°，不计粒子所受重力，取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）粒子在Q点的速度大小v和O、Q两点间的距离 $\text{[math]}$ ；
2. （2）匀强磁场的磁感应强度大小B；
3. （3）粒子从P点开始运动到射出磁场所用的时间。
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16. 如图所示，足够长的平行光滑金属导轨 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 水平固定于磁感应强度方向竖直向上、大小 $\text{[math]}$ 的匀强磁场中，a、c之间连接阻值 $\text{[math]}$ 的电阻，导轨间距 $\text{[math]}$ ，导体棒 $\text{[math]}$ 垂直导轨放置且与导轨接触良好，导体棒的质量 $\text{[math]}$ 、电阻 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 时刻对导体棒施加一个水平向右的拉力F，使导体棒做初速度为零、加速度大小 $\text{[math]}$ 的匀加速直线运动， $\text{[math]}$ 时改变拉力F的大小使拉力的功率此后保持恒定， $\text{[math]}$ 时导体棒已经做了一段时间的匀速运动。求：
1. （1） $\text{[math]}$ 时，拉力F的大小 $\text{[math]}$ ；
2. （2） $\text{[math]}$ 内，通过电阻R的电荷量q；
3. （3） $\text{[math]}$ 内，导体棒产生的热量Q。
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